刷輥在冷軋帶鋼的電解堿洗工藝中的應用
2020-02-23
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電解堿洗依靠電極極化作用及電極上析出氣體的機械攪拌和剝離作用除油, 所以電解堿洗液中的NaOH 含量應適當低些, 使用表面活性劑要防止產生大量的泡沫, 否則產生的氫氣和氧氣難以逸出, 并在泡沫層里混合,如遇到電極接觸不良而打火時, 就會發生爆炸。在電解堿洗中最常用的是中間導電體法, 即帶鋼不直接和電源連接, 電源接在電極板上, 當入口部分的極板接陽極時, 出口部分的極板接陰極。此時, 電流從陽極經過堿洗液到達帶鋼, 并從帶鋼經過堿洗液到達陰極。在入口部分, 與陽極極板相對應的帶鋼作為陰極, 帶鋼上析出氫氣; 當帶鋼運行到出口部分與陰極極板相對應的位置時, 帶鋼作為陽板, 帶鋼上析出氧氣。因此, 帶鋼經過電解清洗槽時,經歷了先陰極后陽極的過程。中間導電體法中兩組電極板極性可自動轉換, 一般是2h 更換一次, 極性轉換還可清除帶鋼表面在帶鋼為陰極時析出的某些雜質。帶鋼為陰極時析出的氫氣量比帶鋼為陽極時析出的氧氣量要大1 倍, 所以帶鋼為陰極時的除油速度快、效果好, 但析出的氫氣滲入帶鋼內部會使帶鋼產生氫脆現象。
電解堿洗效果的影響因素：
(1) 電流密度選擇電流密度時, 要保證能析出足夠的氣泡以提高堿洗速度, 一般電流密度應控制在011～013A/ cm2 。電流密度的計算公式為:J = Iη/ (2 ·L ·B)式中, J 為電流密度, A/ cm2 ; I 為電流, A;η為電解效率; L 為電極長度, cm; B 為帶鋼寬度, cm。提高電流密度可以提高除油速度, 陰極除油的滲氫作用增大, 提高了除掉被軋入帶鋼表面油污的除油能力。但電流密度過高, 造成電解槽電壓過高; 帶鋼為陰極時, 由于氫氣大量析出, 帶出大量的堿霧污染空氣。帶鋼為陽極時還可能腐蝕帶鋼表面, 嚴重時可能出現點狀腐蝕。所以,應根據帶鋼表面油污量來選擇適當的電流密度。(2) 電解時間電解時間和電流密度綜合作用的電流量影響帶鋼表面的清洗效果, 電流量越大, 清洗效果越好。電流量的計算方法如下:C = JL / V式中, C 為電流量,A/ (cm2·s) ; J 為電流密度,A/cm2 ; L 為電極總長度,cm; V 為機組運行速度,cm/ s。目前, 對電解時間無統一的界限, 但據經驗, 氫氣泡發展的持續時間不應低于0125s , 一般氫氣泡發展的標準停留時間為013～015s。而實際上大多數設計使帶鋼在電解槽內電極板間停留的總時間(氫氣泡發展的持續時間+ 氧氣泡發展的持續時間) 大于1s。(3) 電解堿洗溫度電解堿洗溫度一般控制在40～80 ℃。電解堿洗溫度高, 能加強乳化作用, 增強除油效果,還可以降低溶液的電阻, 提高導電能力, 加快除油過程, 但是溫度太高, 和化學堿洗時一樣, 消耗的熱能增加, 溶液大量蒸發會惡化工作環境。(4) 電解液冷軋帶鋼的電解液一般采用NaOH 溶液,濃度為2 %～5 %。NaOH 可與油氣發生皂化作用。此外, NaOH 為強電解質, 在溶液中能完全電離, 使溶液具有良好的導電能力。因而, 提高NaOH 的濃度可以增大除油時的電流密度, 加快除油速度; 同時, 溶液對帶鋼表面有鈍化作用,可以防止在陰極除油時帶鋼遭受腐蝕。(5) 電解液的循環電解溶液的循環起著攪拌溶液的作用, 因攪拌溶液能更換高速運行著的帶鋼周圍的乳化液層; 同時由于機械的力量, 可以從帶鋼表面帶走油滴, 此外還能提高所用的電流密度。(6) 其他因素帶鋼在電解槽里接觸了帶鋼, 帶鋼板形太差或斷帶時, 只要這些柵極帶有電壓, 帶鋼就會出現燒痕缺陷, 此時必須自動控制整流器, 及時斷路。
冷軋帶鋼的電解堿洗是一門較成熟的工藝,其設備及控制系統國內已完全掌握, 設備可國產化, 電解堿洗
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